東京オリンピック2020の開催が迫る中において、日本のトヨタがそれに合わせて発表するはずであった全固体電池搭載車両の発表がなかったことになる可能性、
そして、トヨタの全固体電池を搭載したゲームチェンジャーEVの概要はいつ公開されることになるのか、
果たして一体いつ発売されるのかに世界中が注目しているという、全固体電池の最新情報についてを一挙にまとめます。
全固体電池はリチウムイオン電池の1種類です
まず今回の全固体電池の動向に関してですが、
現在世界の電気自動車の流れの中において、多くの自動車メーカーが各自で開発を進めている状況となっている、次世代の核心技術と呼ばれていて、
特に日本最大の自動車メーカーであるトヨタに関しては、この全固体電池の研究に注力していますが、
逆にこのトヨタについては、この全固体電池の量産が達成できなければ電気自動車が普及することはないという考えを示し、
よって、現在競合メーカーがそれぞれ独自かつ大規模なリチウムイオンバッテリーの生産工場を建設している中においても、そのような投資へは慎重であるのです。
そもそも論として、今回取り上げている全固体電池と、現行のリチウムイオン電池とは一体何が違うのか、そしてどのような点で優れているのかという前提についてですが、
よく現行のリチウムイオン電池とは全く異なる電池の種類であるという、世の中の多くの方がよく誤解されているのですが、
簡単に言ってしまえば、全固体電池とはリチウムイオン電池の種類の１つに過ぎないという点で、
リチウムイオン電池とは、プラス側である正極に使用される正極材と、マイナス側である負極で使用される負極材、
そして、その正極を負極の間であり、リチウムイオンの通り道である電解質という、大まかにこの3種類が、そのリチウムイオン電池の性質の決定要件なのですが、
このうちの、その電池の性能に与える影響が最も低い電解質を、現状の液体から固体化している、というものなのです。
全固体電池がゲームチェンジャーなのかはわからない？
もちろん、その電解質を固体化することによって、
今後、電解質が液体であった時では採用できなかった、さらに性能を高められる正極材や負極材を新たに採用できる可能性もあったり、
確かに液体電解質よりも化学反応が起こりにくいため、長期的なバッテリー劣化速度に関しても、より長持ちさせることができるというような一般論は言われてはいますが、
端的に言ってしまえば、リチウムイオンの通り道である電解質の質を変更するのみで、
その電池の質を飛躍的に高められるという確固としたエビデンスは、いまだに明らかにされていないのです。
こちらの全固体電池に対して、特に全固体電池一辺倒の戦略がなぜリスクが高いのかを以前詳細に解説しておりますので、合わせてご参照いただきたいとは思います。
トヨタ「全固体電池はまだまだ研究開発途上」
ちなみに、その全固体電池の開発のフォーカスしているトヨタの直近の決算発表時においても、現状の全固体電池に関する最新動向を聞かれた際に、
現在のトヨタのCTOでもある前田氏曰く、
現在、材料開発を進めてはいるものの、まだ安全性や耐久性をクリアできる段階にはない。引き続き材料開発を進める
ということであり、
やはりこの発言のニュアンスからも、研究室レベルでの話と、実際に量産化するまでの話では、質的に別次元であるということが示唆されますし、
特に、大容量、かつ高出力を発揮しなければならない、電気自動車用の全固体電池の量産化は、
やはりまだまだ程遠いのであろうと考えているのではないか、というのが、この決算発表の会見から感じた個人的な感想とはなります。
東京オリンピックで全固体電池披露！のはずだった、、
そしてそのようなトヨタの全固体電池に対する背景の中において、
実は直近でそのトヨタの全固体電池に関する大きな発表会が開催される予定が存在していたということで、
それが、間も無く一年越しの開催を実現する、東京オリンピック2020において、
そのメインスポンサーであるトヨタというのは、それに合わせて様々な技術を紹介する特設ブースを出店する予定であったのです。
また、2019年の9月に開催された、「名古屋オートモーティブワールド2019」で、
トヨタの寺師茂樹副社長、現Executive Fellowが、
2020年の東京オリンピックに向けて、全固体電池を搭載した、電動モビリティーの開発に取り組んでいることを明らかにしていて、
まずこちらのエクスキューズについてですが、全固体電池を搭載した電気自動車という表現ではなく、電動モビリティ、つまり何らかの移動手段、
おそらく、すでにトヨタがコンセプトモデルを発表していた、セグウェイ的な2輪歩行用の立ち乗りタイプの小型モビリティになるのではないかと推測してはいますが、
何れにしても、その全固体電池搭載の電動モビリティが、2020年の7月中には、オリンピックを通じ全世界にお披露目される予定でありました。
しかし、周知の通り東京オリンピックは1年間延期され、今年である2021年の7月にまでプッシュされましたが、
もちろんそのトヨタの全固体電池の研究に関する進捗は全く変更がありませんので、
つまり常識的に考えれば、今月である7月中にも、一年越しでトヨタの全固体電池搭載の電動モビリティが、世界に向けてお披露目されるはずであったのです。
全固体電池発表やらない感じっすか？
しかしながら、さらに直近で明らかとなってしまっているのが、
新型コロナウイルスの再流行によって、残念ながら東京オリンピックは無観客開催で行われることが現状決定してしまいましたので、
つまり、そのオリンピックの会場に併設される予定であった、各スポンサー企業の様々な出展ブース、もちろんメインスポンサーであるトヨタの出展ブース、
要するに、世界中から期待されている全固体電池搭載の電動モビリティのお披露目の話も、うやむやに終わってしまうのではないかという懸念が巻き起こっているわけなのです。
よって、現在様々な自動車メディア、そして自動車ジャーナリストと呼ばれる界隈がこのタイムラインを持ち出して、
口を揃えて、「トヨタが世界をリードして、全固体電池を電気自動車に搭載してくるぞー」という情報発信というのは、
まずそもそも論として、トヨタ側は電動モビリティに全固体電池のプロトタイプを搭載するとはアナウンスしているものの、
4輪車としての電気自動車に完全な形での全固体電池を搭載してくるとは一言も言っていないわけでありますので、
例えば2021年中にも、10分間で満充電にすることが可能な航続距離500kmのEVがお披露目されるであったり、
次期型のプリウスに搭載されるのではないかというような情報というのは、明らかにとんちんかんすぎますので、
飛ばし記事であるという認識を持つべきである、ということですね。
全固体電池でなければEVは使えないという空気を作った罪
間も無く開催される東京オリンピック2020に合わせて、トヨタが披露すると明言していた、全固体電池を搭載した電動モビリティについては、
残念ながら間も無く開催する東京オリンピック内においては正式なお披露目はなくなりそうなのですが、
しかしながら、それではトヨタが当初から約束していた、2020年の7月中のお披露目からすでに1年以上も披露しない方針であるということになり、
流石にこれでは、トヨタは全固体電池こそが電気自動車の普及におけるゲームチェンジャーであり、そのゲームチェンジャーがあるからこそ、
今まで全方位戦略と謳いながら、電気自動車だけはそのラインナップ拡充を遅延させてきた理由の全てであるはずですので、
仮にその開発が順調に進んでいないからこそ、その発表がないのではないかと側からは見えてしまいますし、
これはトヨタにとっても悪いイメージを与えかねないと思います。
また、電気自動車の普及にとって、全固体電池の登場がなければ普及することはないという主張を、
様々なメディア媒体、もちろん自動車メディアや自動車ジャーナリストを使って流布し、
実際問題として日本市場においては、そのイメージが先行してしまっている状況でもあり、
この電気自動車のリチウムイオンバッテリーに対するにガラパゴスイメージも、
その全固体電池への、過度にも見える期待によるものであることは間違いありませんし、
その電気自動車へのイメージ払拭を図るためにも、トヨタが全固体電池雨搭載の電動モビリティを、公約通り発表してもらわなければ困りますので、
その意味も込めて、トヨタには速やかに全固体電池の最新研究動向、
および、すでに約束し、おそらく1年も前には完成している、ゲームチェンジャーともてはやされている全固体電池搭載の電動モビリティを発表しなければならないのではないでしょうか？
全固体電池と固体電池
そして、その東京オリンピックに合わせてお披露目されるはずであった、全固体電池搭載のプロトタイプの車両とは別に、
すでにトヨタが全固体電池搭載の完全な電気自動車に発売についても公式に言及していて、
それが「in the first half of 2020’s」、2020年代前半、つまり遅くとも、2024年頃までに市場に投入するという発表となっていて、
こちらはトヨタのヨーロッパ部門が、昨年である2020年末の電動化戦略の一環としてプレゼンテーションされたものでしたので、
おそらく公式の発言としては、この2024年頃の量産開始というタイムラインが、
現状のゲームチェンジャーである全固体電池搭載電気自動車の最新タイムラインであると考えられます。
しかしながら、こちらに関しても一点エクスキューズが存在するのではないかと考えていて、こちらに記載されてあるのがSolid State Batteryということで、
英語における全固体電池という表現は、All Solid State Batteryであり、トヨタに関しては意図的にその表現を使い分けてもいますので、
つまり、少なくともヨーロッパ市場に2024年までに投入されるゲームチェンジャーEVというのは、
全固体電池搭載車両ではなく、固体電池を搭載してくるのではないかという推測が成り立つのではないか、ということなのです。
というのもグローバルでは、全固体電池と固体電池という2種類の使い分けが存在し、
直近の例で言えば、今年である2021年に入ってから、中国の電気自動車スタートアップであるNIOが発表してきた固体電池に関してですが、
こちらはその電解質が完全に固体化されたものではなさそうであり、
現状詳細は説明されてはいませんが、その電解質は液体と個体素材のハイブリッド、おそらく、ゲル状の電解質となっているのではないかと推測でき、
したがって、電解質が完全な固体形状となっている、全固体電池ではないということにはなりますが、
例えばそれでもNIOは、その個体電池に採用する正極材の種類を、エネルギー密度を高められる素材であるニッケルの割合を最大限高めたり、
負極材の種類も、リチウムイオン電池において一般的に使用される黒鉛の代わりに、エネルギー密度を向上させることができるシリコンを採用するなどの改良を行っているのです。
ちなみにですが、こちらは興味深いことに正極材も負極材もどちらも、
テスラのバッテリーデイにおいて発表された種類と同様の種類を採用した戦略となっていたりしますが、
つまり何が言いたいのかといえば、冒頭から説明している通り全固体電池とは、リチウムイオン電池の1種類であるという点が重要であり、
やはりリチウムイオン電池において、例えば航続距離が長くなるというような性能の決定要因というのは、
電解質の種類ではなく、やはり正極材や負極材の種類に大きく依存する、ということなのです。
固体電池であった場合、競合メーカーにリードを許しそう
また、NIOの固体電池を採用したバッテリーのセルレベルでのエネルギー密度が、360/Wh/kgということで、
例えば、2020年後半から展開されている、最新の100kWhという容量のバッテリーパックのエネルギー密度がおおよそ240Wh/kgでしたので、
エネルギー密度が1.5倍も向上していることからも、
やはり、ただ単に電解質を固体状にしただけではなく、正極材と負極材も、共にアップデートすることで達成できていることが、見て取れると思いますし、
最も注目すべきは、そのNIOの固体電池に関しては、なんと来年である2022年末までには、実際の車両に搭載され始めるともアナウンスされていますので、
なんと来年には、その固体電池が、研究室レベルなどではなく、実際に電気自動車として街中を走り回ることも明らかとなっているわけなのです。
このように、Solid State Battery、つまり固体電池に関しては、すでに様々なメーカーが、すでに具体的な量産計画を発表し、
特にNIOに関しては、来年である2022年中には実際に市場に投入することも表明しているくらいで、
しかしながらその固体電池の中身を見てみれば、
結局はその正極材と負極材の種類を改良することによって、電気自動車としての質に直結するエネルギー密度などを改善してきていますし、
そして何よりも、このNIOと似たような正負極材の使い分けというアプローチを採用してきているテスラに関しても、
通常の液系リチウムイオンバッテリーながら、その電池の性能を劇的に高め、
やはりそのスケールメリットを生かした、圧倒的な価格競争力で勝負を挑んできている、
要するに、その質で仮に優っていたとしても、コストで勝負にならなければ、
結局はテスラのようなスケールメリットによって格安化したバッテリーが普及する未来に突入することは、歴史を振り返っても自明なのではないか、ということなのです。
なんでEVは全方位戦略じゃないんすか？
何れにしても、トヨタがアナウンスしているゲームチェンジャーEVというのは、よく見てみると全固体電池搭載の電気自動車ではない可能性があり、
しかもその量産開始時期は、2024年頃と、すでに競合メーカーが複数社、実際に量産をスタートしてしまってもいますので、
固体電池を電気自動車に初めて搭載するのはトヨタではなく、
しかもその上、全固体電池を搭載した電気自動車など、
今までアナウンスされていた2020年中旬というタイムラインすら間に合わせることが不可能な状況なのではないかと、
これらの公式の発表内容から推測することができる、というわけですね。
ちなみに、ここまでの説明を聞いて、私が全固体電池に対して懐疑的な見方なのではないかと思われた方もいらっしゃると思いますが、
それは全くの間違いであり、むしろしっかりと基礎研究は行われるべきであるという立場ですし、
技術の発展という意味においては、盛り上がっていくべき分野であるという見解ですが、
今回何を訴えたかったのかといえば、
その全固体電池のみが、今後のきたる完全電気自動車時代において唯一の解法であるかのようなスタンスは、個人的には間違っているという点であり、
繰り返しとはなりますが、フォルクスワーゲンを筆頭に、フォードやGM、もちろん日産ルノー連合などに関しても、
全固体電池の研究開発を行いながらも、自社でリチウムイオンバッテリーの研究も同時並行し、
そしてそれを生産するための自社工場も建設しているという点であるのです。
よって、少なくともやはり当面は、従来のリチウムイオンバッテリーが、その価格競争力という観点において市場を支配するのではないか、
だからこそ世界の競合メーカーは、世間でゲームチェンジャーともてはやされている全固体電池だけではなく、
従来のリチウムイオンバッテリーの改善も同時に行うという、全方位戦略を採用していますので、
以前も全く同様の結論を導き出しましたが、
果たして全方位戦略と謳っているメーカーが、なぜリチウムイオンバッテリーの内製化や生産体制に大きくコミットせずに、
全固体電池という一本足打法であるのか、やはりこの矛盾に疑問を感じますし、
そして、そのようなゲームチェンジャーであるという、妄念に取り憑かれてしまっている日本人のためにも、
すでに開発が完了しているはずである全固体電池搭載モビリティを、すぐにでも公開して、
是非とも世界を驚愕させるゲームチェンジャーであることを、証明するべきなのではないでしょうか？
From: 日本経済新聞(オリンピック中に全固体電池披露)、日経クロステック(全固体電池は今だに研究開発段階)
Author: EVネイティブ
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